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电子设计大赛心得体会——马飞龙
赛前的准备
其实这一阶段的主要工作就是储备:元器件的储备、软件程序的储备、硬件电路的储备、各种经验的总结等等。
具体如下:
元器件:分门别类按芯片的功能将芯片进行储备,比如传感器、单片机、模数转换器等 软件程序:把一些单片机常用的外围芯片的驱动程序进行储备,比如PID、模糊控制等控制类常用的程序设计,模数转换器的驱动程序等等
硬件电路:将一些典型的电路做成模块的形式,比如超声波传感器、气压计、磁力计、加速计等,这样做的好处是,在赛前对各种典型的单元电路、驱动程序都做到心中有数,到比赛时就可以得心应手了,其实比赛和高考差不多,经过两年的储备,在四天三夜要把所学的知识技能融会贯通,做出成绩来。所以功夫要在平时,否则比赛时是不会有奇迹出现的。资料多了,要学会整理,不要所有的一切都放在一个文件下,这样管理起来很不方便。可以根据自身情况设计你的目录,原则就是管理方便、清晰。简单介绍一下:
芯片文档:存放集成芯片的数据手册,设计电路程序时需要经常查阅。 硬件电路设计:存放电路图,包括原理图、PCB版图 软件程序:各种芯片的驱动程序、项目的程序…… 其它资料:论文、经典电路图、程序……
调试记录:记录调试的现象、数据、失败的原因…… AD转换器:ADC0809、MAX197 ……
DA转换器:DAC0832、MAX525、MAX532 …… 气压计:GY512,GY88
光学传感器:线性CCD、光电池、光电二极管、CCD、线阵CCD 存储器:DS1554、DS1556 ……
运算放大器:NE5532、LM358、OP07、AD603、AD620 …… 比较器:LM339、LM393 …… 芯片文档目录 几个技巧:
技巧1:在阅读芯片手册时,可以在手册上面作上标记,(pdf 6.0以上的版本都支持文档中作笔记)比如工作电压、读取速度、读取频率、数据格式、公式 ……好处是下次阅读是可以直接找到重点,有的放矢。
技巧2:调试记录目录里,最好按照日期和调试的内容来命名,不断更新,最好纪录一些调试过程中出现的错误,这样以后就有了经验,避免同一个错误犯第二次。
技巧3:芯片文档里面的器件最好都是使用过的,而且有相应的程序、电路图等,没有用过的器件最好在新建一个目录存放,而比赛时最好使用平时用过的器件,心里有数,节省时间。
建议:赛前准备阶段的时间还是很长的,要好好利用这段时间,尤其是寒暑假的大块时间,有条件的同学可以三个人一起组队,把往年的赛题练习一下,很有好处的。
赛中: 1、选题:
拿到题目之后,第一步要做的就是选题。选题可以说是整个比赛当中最为关键的一步,题目选的不好,很可能到最后连实物都做不出来。具体的选题可以根据队伍的平时专攻方向,比如说你们平时就是搞电机控制的,那选题时最好也选控制相关的题目,还可以咨询一下老师和学长们的意见。但是,一旦题目确定下来之后就千万不要改题目了,毕竟我们的时间优
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先,只有4天3夜,在这么短的时间里是容不得临时改题目。PS:记得当时我们看题的时候先看得是D题,结果我们三个人就决定做这个题目了,以至于到比赛几天内,我都还不知道另外的几个题目内容是什么。
2、分工:
分工只有不同,没有高低之分,调程序需要人,整理文档同样需要人,这个时候是最能体现团队的时候。我认为一个队中的三个人,最好能够有所侧重,一个负责硬件设计、驱动程序编写,一个负责上层软件程序的编写,另外一人负责整理文档。以我们队为例:黄博负责软件的设计及驱动程序的编写,陈思凝负责电路板的制作、焊接、调试及文档的整理,我负责结构设计规划、飞机各种调试,同时我们又相互协作,黄博编程序的时候陈思凝就准备电路布局,画PCB,写设计报告。我就调整整机布局,将结构分配更加合理,尽量增强系统稳定性减小飞机附加载荷。我感觉正是我们三个人的分工不同,侧重不同才能使我们的制作过程很顺利,当然其间也遇到过很多的困难。
3、论文:
论文一般是比赛时容易被忽略的一点,殊不知论文与作品一样举足轻重,因为论文同样占有30分的,在作品差不多的情况下,比的就是论文了,撰写论文建议参考《作品选编》,它是往届一等奖的作品论文选编,很有参考价值,这里说一下写论文的时间,一般来讲在第二个晚上就因该开始着手写了,此时硬件上应该已经有所进展,剩下的就是攻关了,所以此时就是写论文的好时间。
4、其它: 时间安排:
在选定题目之后,同样需要制定方案。与其一上来就开始盲目的动手做,以至于后来在更改方案,还不如花几个小时的时间仔细研究一下对策,之后再动手做。还有就是写论文的时间,一定不要等到实物做出来之后再写论文,万一没做出来,那怎么办?我建议在第三天的白天就开始论文的整理。
身体:
要知道这个比赛,是需要通宵工作的,所以没有一个好的身体是不行的。在比赛期间要注意劳逸结合,累的时候出去走走,换换空气。通宵工作的时候要小心电烙铁,夜晚大家的注意力都不是很集中,一定要注意安全。
信心:
比赛过程中,保持一个平和的心态很重要,不要急躁,时刻保持冷静,当然我知道,这一点很难做到。当你遇到难题,心情很糟糕时,可以到外面去走一走,换个环境,什么都不想,休息一下。回过头来再重新面对问题。我觉得比赛时的心情波动是:刚拿到题:信心十足,感觉自己都能够做出来。第一天:进展很快,情绪高涨。第二天:没有什么进展,情绪低落。第三天:稍有起色,心情有所改善并且逐渐提高信心。第四天:心态平和(大局已定)所以记住:当你心情不好时,就是你们在攻关爬坡时,坚持住,过了这一段时间就成功了。
个人心得: 为了这个比赛,我们光电学院的所有组都准备了很长时间,因为一开始就知道肯定会出飞机这道题目,我们又都比较感兴趣,所以很多组都选择了做飞机。说起做飞机感触还是蛮多的,最不能忍的是:烧钱、烧钱、还是烧钱,一开始想研究飞机操作原理、飞行姿态、如何起飞、转弯、降落,所以就买了一架遥控的四旋翼飞机,两百多也是蛮坑的。后来发现,这个根本不能拿来用,只适合小孩子拿来玩玩,升力负载能力不够就是硬伤,不可编程更是最大的BUG。无奈之下又花了近800大洋买了机架、电调、桨和电机,这下可得做出个样子,好马配好鞍,有了基本结构总得有个像样的控制器,刚好手头有K60单片机,这个好,性能没得说,于是着手买一系列传感器,控制高度的气压计和超声波传感器,控制方位的磁
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力计,控制姿态的加速计等等。每个芯片都不便宜,还都是贴片的,不好焊啊,一个引脚几百um简直累瞎眼!!!万一焊坏了就完了,所以一开始就每个传感器买它三四个,这下好又近两百出去了。一切都置办停当了,编程编程,黄博去洛阳实习,别人出去逛街他撸代码,别人去小浪底他撸代码,别人去网吧上网他撸代码,总之就是——苦逼!!!
初始代码写好了,总得试试啊,飞机这么大的家伙,桨转速几千转,多危险啊,怎么办,掉起来,像烤全羊那样,捆起来,一次性开对角俩桨。代码明明是对的,传感器数据也没问题啊,为毛就是不稳定啊!!!郁闷郁闷!!!这样耗了好几天,最后发现,传感器读进来的数据运算量太大,K60处理不了,1s才处理两轮,这哪里阔以,这可是灰机,不是小车!!!赶紧查资料找解决方法,忙活半天最后发现Taobao有集成模块,直接传感器输出结果,赶紧下单顺丰快递,小一百又划出去了。。。。这下好了终于有点像样了,震荡可以收敛了,但是也不能老这样像放风筝似得挂线调试,也看不到姿态变化曲线。把先砍了上蓝牙,编上位机,又好几天过去了,这次终于可以自由调试了,但也不敢放手飞啊,万一飞跑了摔坏了这可一千多了,绳子吊着,一点点开始加速,我提着飞机每次调试都灰常担心,万一失控了是不是像肉片机一样把我削了。。。。。别笑,真有这种情况,君不见小小飞机兽性发,削得机组人员直叫娘!!!还好最后我是活着回来的,其他组都有不同程度负伤。提醒各位飞机调试,一定要小心小心再小心,急停按钮要放在手下不放开!
最后比赛的时候,飞机识别条线还是很困难的,只能计时盲飞。另外,飞机飞的高度不够,地面气流不稳,特别难控制,这点我觉得是出题老师的失误30cm高的区域,飞机飞起来桨一转气流就乱飘,周围有障碍影响更大。飞行距离也太近了,3M、3M、3M!!!还没起飞就要降落了。比赛当天就直接冲过去挂网上了,第二次还是这样直接冲过去挂网上,还好高度大于30CM了,要不这就是0分。还算侥幸,最后报告有分,做的测高装置可用有分,飞行航拍正常有分,最终得了北京市二等奖。
比赛几天学校管饭,每餐都很丰盛,这个所有人都比较满意的。但是最终报销的时候真是让人不爽,每组只报800, 组只报800, 只报800,报800,800。这个是硬伤,搞飞机的,我们配置还是中下等,花费都超过两千,让我们真是。。。。。。无话可说!最后老师说了好话,才把有发票的给报销了,没发票的就打水漂了。。。。
但是通过比赛还是学会不少东西,至少了解了四旋翼飞机控制原理,自动控制机械调试基本方法。还得感谢张老师,老师起早贪黑陪我们比赛,还不拿一分钱工资,品德高尚到你我无法理解的水平。就这样吧,谢谢张老师,谢谢教务处,谢谢电赛组委会!
马飞龙 2015年9月
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